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無錫瑞升不銹鋼反應鍋:中外標準對焊材儲存及再烘干規定的對比和思考

發布時間:2019-04-30 07:57:00 點擊:    

段凱揚,從事各種國際工程項目的焊接技術及檢驗工作,利豐海洋工程(天津)有限公司,通訊地址:河北省秦皇島市海港區翠鳥天成4-2-202號 郵編066000


無錫瑞升不銹鋼反應鍋不銹鋼反應釜)2019年4月30日訊 焊材通過AWSRCCMBS EN ISOJIS 系列標準對比,結果發現焊材儲存標準方面中外區別很明顯,即:美國AWS系列標準都清晰的規定焊材儲存條件,而歐洲系國際標準基本上都規定焊材儲存條件一律遵守焊材制造廠家的相關規定;并發現國外典型的焊材廠家會有很細致和專業的規定,而國內焊材廠家基本不提出比JB/T 3223更細致嚴格的規定。現場焊條儲存溫度失控導致焊條受潮以及再烘干堆疊層數失控均有發生。建議JB/T 3223或類似標準更新時,不可把焊材管理責任推給焊材制造商,并且應改進溫度/相對濕度參數及再烘干堆疊層數一類細節。


關鍵詞:焊材儲存、焊條、溫度范圍、相對濕度、再烘干堆疊層數;

 

Comparison between Chinese and foreign standards on the provisions of welding material storage and re-drying

 

DUAN Kai-yang

Qinhuangdao Flow-deep Engineering Co. ltd., Qinhuangdao 066000, China

 

Abstract: Think about storage of covered electrodes and re-drying in the Chinese standard JB/T 3223-1996, all covered electrodes are sensitive to moisture, and it link to the relative humidity and temperature control, without temperature range will lead to moisture, and same time, the electrodes should be placed into an oven with no more than three layers on top of each other for re-drying.  Compared with AWS and BS EN ISOJIS standards, European area all leave the detail to manufacture, but AWS give detail to follow, and in China now, manufacture doesn’t do anything out of JB/T 3223-1996, and on site, some issues happen due to these detail lost control. Conclusion: JB/T new revision or relevant standards shouldn’t leave all details to manufacture and it should add more detail to such as relevant humidity control with temperature range and re-drying control the electrodes lays no more than 4 etc.

Keywordwelding consumable storagecovered electrodesrelative humiditytemperature rangelayers of electrodes when re-drying

 

概況:

JB/T 3223-1996是一部影響深遠的標準,國內各個焊接行業,焊材保管基本都是依照這個標準在執行。該標準取代了JB 3223-1983[2],參照RCCM標準修改焊材儲存濕度不超過相對濕度90%的規定改進為60% 在當時可以說是先進的,但是時過境遷,國際上對于焊材管理的認識有了很大進步,這個20多年前的標準也需要更新技術與時代合拍,然而新版的JB/T 3223-2017[3]并沒有改進焊材儲存溫度沒有上限的“硬傷”與再烘干方面的信息不足。以下就儲存與再烘干的角度拋磚引玉提出個人的思考。


對于焊材儲存與再烘干的標準,國際上大致分為兩個流派,一派是以美國AWS系列標準為代表,給出清晰、明確的儲存條件和再烘干細節要求,不區分焊材品牌統一要求;另一派是以ISOBS EN系列標準為代表,不提出任何具體技術要求,焊材用戶執行焊材制造商的推薦參數。


1  各種國際標準對于焊材儲存及再烘干的要求對比

1)很多歐洲系國際標準近年來都有一種傾向,把焊材管理的細節留給焊材制造商,標準中不再做任何細節規定,表1則是規定“焊材儲存及處理由制造商負責”的典型標準

1規定“焊材儲存及處理由制造商負責”的部分標準



序號

標準

是否規定焊材儲存及處理由制造商負責

備注

1

AD 2000-Merkblatt HP 1 [4]

德國壓力容器標準,焊材管理規定遵照BS EN 1101

2

BS EN 1101-1:2009[5]

英國及歐盟標準

3

BS EN 1090-2:2018[6]

英國及歐盟標準

4

BS EN 13445-4:2014+A1:2016[7]

條款7.5條還特別強調這個要求對于烘干極其重要

5

EN 15085-4:2007 [8]

歐盟標準

6

ISO/TR 17671-1:2002 [9]

歐盟標準,與BS EN 1101-1等同

7

JIS Z 3400:1999 [10]

日本焊接標準

8

RCC-M-Edition 2007 Section IV[11]

法國核電標準JB/T 3223-1996非等效采用此標準舊版


2)美國AWS標準體系對于焊材的儲存與烘干有細節的規定


與歐洲系標準要求的風格不同,美國AWS系列標準對焊材管理有詳細規定,(由于焊材的儲存與烘干要求最典型、最嚴格的就是焊條,故本文以下均以焊條為典型進行分析)有代表性的如AWS D1.1AWS PHB-7AWS A5.5 AWS STD UGFM,以下分別敘述。


1.1     AWS D1.1對于焊材儲存濕度控制原理給出了詳細而專業的描述


AWS D.1-D1.1M-2015《鋼結構焊接》 [12]附錄F插圖“溫度-濕度曲線圖結合試驗用以確定低氫焊條在大氣中暴露時間”,指出了空氣含水量在不同溫度時對應的濕度是不同的,也指出了焊材儲存的溫度與濕度是聯合控制的,反襯出JB/T 3223-1996中只規定儲存相對濕度最大60%,卻沒有規定儲存的溫度范圍是不能保證焊材品質的。參見圖1(圖片中右側讀數“3040”上下顛倒,附上原圖說明情況)。



不銹鋼反應鍋,不銹鋼反應釜


1.2   美國焊接學會AWS PHB-7-1998對于鋼焊條儲存與烘干的通用規定


AWS PHB-7-1998 《焊條電弧焊便攜手冊》[13]應用很廣泛,其中鋼焊條儲存與烘干的通用規定的比較詳細,見表2


不銹鋼反應鍋,不銹鋼反應釜


1.3  美國焊接學會AWS A5.XX系列標準對于焊材儲存與烘干的規定


美國焊接學會AWS A5.01A5.36是世界上影響最大的焊材系列標準,幾乎所有國內外著名品牌焊材均同時提供符合AWS A5.XX系列相應的質保書,此處僅以焊條標準為典型列舉AWS A5.5《焊條電弧焊用低合金鋼焊條標準》[14]提出的“藥皮弧焊焊條的典型儲存和干燥條件”,詳見表3


不銹鋼反應鍋,不銹鋼反應釜


1.4   美國焊接學會AWS UGFM-2010提供的制造商信息


美國焊接學會的AWS UGFM《填充金屬用戶指南》[15]在標準扉頁上說明該標準是填充金屬委員會搜集了AWS 30多部技術標準匯集而成,對于焊材儲存和烘干管理也提出了類似以上的要求。


值得注意的是該標準顯示了美國焊接學會的填充金屬委員會成員,很多來自各個焊材制造商,不僅有美國的,也有歐洲甚至日本的,這也側面證明了AWS對于焊材儲存的規定其實代表了歐美日發達國家的焊材企業共同認可的技術條件,“AWS A5W 潮濕與氫分委員會”成員共有兩家焊材公司,一家美國公司林肯(Lincoln),一家歐洲公司伊薩(ESAB)。  


2歐洲系焊材制造商的典型焊材儲存及再烘干的要求

由于美國AWS系列標準給出了詳細的焊條儲存及再烘干要求,而歐洲的標準基本上將焊材管理交給焊材制造商,以下事例選擇著名的ESAB(伊薩)品牌來探討。如前文,ESAB是AWS“A5W潮濕與氫分委員會”成員,那么這里給出的條件就不僅僅適用于ESAB,也具有普遍的參考意義。


(一)ESAB(伊薩)的焊條儲存及再烘干的要求

依據ESAB(伊薩)焊材手冊2017版[16],儲存及再烘干要求如下表4,并且說明這個條件適用于“所有類型的焊條,若能在下列氣候條件下儲存,吸潮速率將變得非常緩慢。”


表4  ESAB(伊薩)焊材手冊(2017版)焊條儲存及再烘干要求



開包前焊條儲存

(適用所有類型焊條)

再烘干

再烘干條件

恒溫儲存與

現場注意事項

溫度

相對濕度

1.真空包裝焊條不需要再烘干

2.酸洗氧化鈦不銹鋼焊條和所有堿性焊條,如儲存條件不夠干燥,則可能在焊縫中產生氣孔。再烘干可恢復焊條的可用性

3.低碳鋼氧化鈦和酸性焊條通常不需要再烘干

4.纖維素焊條不可再烘干

5.因受潮而嚴重受損的焊條不能進行再烘干

1.      再烘干溫度和保持時間執行標簽和產品說明書。

2.      堆疊焊條不得超過4層。

3.      再烘干次數≤3

1.     恒溫保存120-150℃;

2.     現場焊條桶最低溫度70℃;

5-15℃   

60%

 

15-25℃   

50%

25-50

(真空包裝最高儲存溫度<50

40%


3 國內的焊材儲存與再烘干現狀及焊材管理標準改進方向

國內的焊材制造廠商出于種種原因,在焊材儲存與烘干的條件方面,拘于JB 3223的規定,雖然焊材制造廠發現此問題,但出于顧慮并未改進。


3.1國內焊材儲存溫度上限缺失信息

國內的產品樣本或者最新的網頁上顯示的焊材儲存條件,保存溫度均只提供下限(>5℃或10℃)不提供溫度上限,相對濕度不超過60%,也就是數據不完整,一旦溫度超過15℃(參考ESAB給出的適用任何類型焊條的儲存條件),就已經使焊材面臨受潮進而品質受損的風險。從數據嚴謹性來講,給出相對濕度的上限,而沒有給出儲存溫度的上限,是關鍵數據缺失。


3.2國內的焊條再烘干堆疊層數缺失信息

國內的產品樣本或者最新的網頁上顯示的焊條再烘干要求中,均無堆疊層數的關鍵信息。


3.3國內的權威資料已經認識到此問題 但是標準與焊材廠家均沒有改進

有據可查的國內焊接行業權威資料《焊接手冊》第1卷 第2版[17](2001年)、第3版[18](2008年)、第3版(修訂本) [19](2015年),均同樣明文 規定了“室溫宜10-25℃,相對濕度小于60%...烘干焊條時,不能堆放得太厚,以1-2層為好,以免焊條受熱不均和潮氣不易排除”,但是國內無論是企業還是標準均無任何改進,依然維持JB/T 3223-1996年的規定。


3.4 焊條儲存與再烘干規定在現場遇到的問題

(1)ESAB OK92.55鎳基焊條溫度過高導致受潮事件

 “某LNG接收站16萬立方米LNG低溫儲罐工程”項目地點在深圳,使用了50多噸鎳基焊條ESAB OK92.55(真空包裝),存放在集裝箱內,濕度一直控制在60%以內,但是經過夏季,幾個月后真空包裝全部失效,焊條都受潮,焊接時出現密集氣孔。期間,也曾經發現每天中午前后,密閉的焊條儲存集裝箱內均有幾個小時超過50℃,但是并不知道會有什么不良后果。


事后檢查ESAB的技術文件查找原因,才知道原因有二,第一是ESAB的真空包裝50℃會失效,深圳的高溫天氣使集裝箱儲存環境經常超過50℃,導致現場焊條真空包裝失效;第二是夏季高溫(平均溫度超過31℃)時,60%的相對濕度,其空氣含水量遠遠超過25℃時,導致焊條迅速受潮,最后,所有真空包裝的焊條不得不全部進行烘烤后再使用。


(2)低氫焊條烘烤堆疊失控事件

沿海某大型國有企業,高峰時期月消耗焊材超過百噸,某新開項目業主例行檢查中發現其焊材庫內低氫焊條一直使用鐵絲捆成圓捆后烘烤,兩個多月以后發現該企業的分廠也是如此進行焊條烘烤,當即叫停整改。該事件說明,標準中沒有類似規定,焊材供應商也沒有堆疊4層以內的說明,帶來的后果。


3.5 JB/T 3223及焊材制造商焊條儲存與再烘干規定改進方向

綜上所述,國內的標準如果仿照歐洲的做法,不提出焊材儲存和處理的細節,焊材用戶按照制造商的推薦參數執行,很容易出現上述問題,而且焊材制造商出于種種原因,不會自主提出比JB/T 3223更嚴格的要求,即使明知有問題,也不會主動提出更專業的儲存與烘干要求。


其實國內的大型焊材制造商是有技術能力并且掌握這些技術細節的,例如某焊材制造商實際生產中按照專業做法堆疊不超過4層烘烤焊材,詳見圖2,但是該制造商的產品樣本中并不提出這些專業細節,而是復制JB/T3223的規定,目前國內所有焊材制造商的產品樣本中都不首先提出來,導致現場的焊材使用單位不能正確堆疊與烘烤焊條的普遍現象,某型企業甚至會鐵絲捆扎低氫焊條并同時在焊條烘箱中烘烤埋弧焊劑,這樣烘烤的焊條肯定會降低熔敷金屬的性能,進而降低了焊接產品的品質,詳見、圖3:



低氫焊條制造廠烘烤前堆疊狀態

不銹鋼反應鍋,不銹鋼反應釜


3成捆堆疊烘烤同時夾層烘烤埋弧焊焊劑

不銹鋼反應鍋,不銹鋼反應釜


那么剩下的選擇就只能是仿照AWS的做法,完善焊材儲存與烘烤的規定與細節,帶領國內的焊接產業在焊材儲存與烘干方面追趕國際先進水平。


4結語:

焊材的儲存與再烘干,國內的整體認知落后于國際先進水平,但是只要標準及時更正,應該可以較快速度解決該問題。焊條儲存與再烘干是焊材儲存中的典型因素,也是優質焊接產品的基礎條件之一,國內的制造業發達地區大多在東部沿海,夏季溫度高、濕度大,焊材儲存不當很容易降低焊接質量,如果再烘干也不當,就會加劇這個問題的嚴重性。


基于以上思考,希望JB/T 3223或其它類似焊材標準在更新時候能夠解決這些問題,這將會提高整個焊接行業質量水平。


參考文獻: 

1. 中華人民共和國機械工業部. 焊接材料質量管理規程:JB/T 3223-1996 [S].北京:機械科學研究院,1997.

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16. 中國機械工程學會焊接學會編.焊接手冊 第1卷 第2版[M].北京:機械工業出版社,2001,62.

17. 中國機械工程學會焊接學會編.焊接手冊 第1卷 第3版[M].北京:機械工業出版社,2008,60-62.

18. 中國機械工程學會焊接學會編.焊接手冊 第1卷 第3版(修訂本)[M].北京:機械工業出版社,2015,44-45.


段凱揚:

出生:1973年

性別:男

工作:從事各種國際工程項目的焊接技術及檢驗工作。

電子郵箱:[email protected];

利豐海洋工程(天津)有限公司 

通訊地址:河北省秦皇島市海港區翠鳥天成4-2-202號 郵編066000


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